В исследовании, опубликованном в Nature Neuroscience, описывается то, как взрослый мозг восстанавливает утраченные астроциты – ключевые вспомогательные клетки нервной системы.
Оказалось, что астроциты, выжившие возле очага повреждения мозговой ткани, могут восстанавливать утраченные участки. Они делятся, формируют многоядерные промежуточные формы и постепенно размещают дочерние ядра на опустевшие территории, восстанавливая клетки. Это принципиально меняет представление о пластичности взрослой глии.
Астроциты – это особый тип глиальных клеток центральной нервной системы (головного и спинного мозга). Мы уже писали о том, что астроциты становятся новой целью в практической неврологии. Астроциты играют важную роль в работе головного мозга, и нарушение их функций связано с неврологическими заболеваниями. Астроциты могут помочь в борьбе с болезнью Альцгеймера, подавлять приступы эпилепсии, регулируют память о страхе и выполняют множество других функций. При травмах и инсультах астроциты образуют глиальный рубец – они остаются на границе повреждения, почти не делятся и не восстанавливают утраченную сеть. Лишь в редких случаях наблюдались признаки деления астроцитов, но динамика этого процесса в живом мозге оставалась неясной.
В новом исследовании в соматосенсорной коре взрослых мышей обнаружили, что астроциты, расположенные рядом с поврежденным участком мозга, могут восстанавливать этот поврежденный участок. Они начинают делиться, подолгу остаются многоядерными (то есть в одной клетке оказывается несколько ядер) и постепенно перемещают новые ядра в те области, где астроциты погибли и образовалась пустота.
Астроциты вблизи погибшего участка уже через несколько дней занимали территорию примерно на 70% по сравнению с началом, а около 60% из них делились в течение 60 дней, иногда давая до четырех дочерних клеток. Происходит это за счет нуклеокинеза – дочерние ядра не отпочковываются, а «протискиваются» через отростки материнской клетки, иногда преодолевая более 30 мкм, но оставаясь с ней в общей цитоплазме.
Восстановление астроцитов происходит по-разному в зависимости от заболевания. Например, при инсульте астроциты почти не возрождаются, они собираются по краю «мертвой» зоны и образуют плотный барьер (глиальный рубец). Там они размножаются, но внутрь поврежденной области не проникают. А вот у людей с оптиконейромиелитом (аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система атакует астроциты) видны астроциты с несколькими ядрами и вытянутой, поляризованной формой.
Работа показывает, что астроциты взрослого мозга обладают скрытым регенеративным потенциалом, который реализуется только при отсутствии глиального рубца.
Текст: Юлия Баимова